Популярные цифровые микросхемы, страница 16

нет изменений Н В Н В В В В Н ,Н В В В В В Н В е) Н В Н В В В Н Ц эффициент деления счетчика, состоящего из и-триггеров типа Т, составляет 2"; здесь и — число двоичных разрядов счетчика. В настоящее вРемя используется много вариантов счетных схем:.асинхРонт~ые и синхронные; двоичные и десятичные; однонаправленные, только с увеличением счета, н двунаправленные, счет в которых мозкет увеличиваться нли уменьшаться (такие счетчики казывают реверсивными). Коэффициент деления счетчика может бьжь либо постоянным, либо переключаемым. Основой любой иэ этих схем служит линейка из неснольких триггеров.

Рассмотренные варианты счетчиков различаются схемой упранлення этими зриггерамн. Между триггерами добавляются логические связи, назначение которых — запретить прохождение в цикле счета лишним импульсам. К примеру, четырехтриггерный счетчик может делить исходную частоту на 16, так как 2" 16. Получим минимальный выход. ной код 0000, а максимальный 1111, Чтобы построить счетчик-делитель на 10, трех триггеров недостаточно !10>2з), поэтому десятичный счет'шк содержит в своей основе четыре триггера, но имеет обратные свнзи, останавливающие счет при коде 9 1001. Таким обазом, удобно выпускать четырехтриггерные счетчики в двух вариантах: двоичном и десятичном, Примеры таких микросхем — пары: ИЕ6 н ИЕ7; ИЕ16 и ИЕ17.

Расширять функции счетчиков можно, видоизменяя их цепи управления. Первоначально счетчики были асинхронными. В асинхронном режиме предыдущий триггер вырабатывает для нослелующего тактовые импульсы. Такие счетчики иногда называют счетчиками пульсаций. В синхрокном счетчике все триггеры получают тактовый импульс одновременно, поскольку тактовые входы их соединяются параллельно.

Поэтому триггеры переключатся практически одновременно. В счетчике пульсаций каждый триггер вносит в процесс счета определенную задержку, поэтому младшие разряды результирующего кода появляются на выходах триггеров неодновременно, т. е. несинхронно с соответствующим тактовым импульсом. Например, для четырехразрядного счетчяка пульсаций выходной параллельный код 1111 появится на выходах григ. герон уже после того, как поступит !нестнадцатый тактовый импульс, кроме того, эти четыре единицы сформируются неодновременно. Синхронная схема значительно сложнее асинхронной.

На ее выходах данные от каждого разряда появляются одновременно и строго синхронно с последнии входным импульсом, В синхронный счетчик разрешается синхронная (с тактовым импульсом) параллельная (в каждый триггер) загрузка начальных данных. Трнггерная линейка спнхронного счетчика снабжается специальным шифратором, который называется схемой ускоренного переноса !СУП). Внутренние логические элементы управления, которыми часто снабжаются счетчики, позволяют сделать процесс счета реверсивкым. Согласно команде, подаваемой на вход управления счетом «Больше/меньше», можно либо увеличивать, либо уменьшать ка единапу содержимое с~етчика при каждом очередном тактовом импульсе.

У некоторых счетчиков тактовые входы на увеличение и на уменьшение отлельные. Сброс данных счетчика, чтобы на всех выходах установился пулевой код, у одних схем асинхронный Е, у других синхронный 5Е, происходит одновременно с приходом тактового импульса. Имеются счетчики с переменным коэффициентом деления. Устанавливаемый коэффипнеят деления зависит от кола, набранного на входах управления. В табл 1.31 перечислены счетчика ТТЛ, входящие в серии К!55, К555, К53!. Т а б л и ц а 1 31.

Счетчики ТТЛ Ном р микрос иеяги Ь ! Сй Серия В 7 В т 4 !О 14 !в 17 ~в +++ +++ К!55 КМ155 К555 КМ555 К531 ИЕ + !92~ 193 97 !60 169 !63 74 161 196 19? 168 .90 92 93 l ар цг иг б'у л) Рис. 1.64. Счетчик ИЕ2 (а) и его цоколевка (б) Микросхема К!55ИЕ2 — четырехразрядный десятичный асинхронный счетч..е пульсаций. Внутренняя схема его показана на рис. 1.64, а, а цоколевка на рис. 1.64, б.

Первый триггер счетчика ОО1.3 (рнс. 1.64, а) может работать самостоятельно. Он служит делителем входной частоты в 2 раза, Тактовый вход этого делителя СО (вывод 14), а выход ОО (вывод 12). Остальные три триггера ОО!.4 — Т7О!.6 образуют делитель иа 5. Тактовый вход здесь С! (вывод 1). Для обоих тактовых входов запускающий перепад отрицательный, т.

е. от высокого уровня к низ. кому. Счетчик имеет два входа К для синхронного сброса (выводы 6 и 7), а также два синхронных входа 5 (выводы 2 и 3) для предварительной загрузки в счетчик двоичного кода 1001, соответствующего десятичной цифре 9. Поскольку счетчик К155ИЕ2 асинхронный, состояния на его выходах ЯΠ— ОЗ не мокнут изменяться одновременно. Если после данного счетчика выходной код требуется дешифрироватть т. е. пере. вести его в десятичное число, дешифратор должен стробнроваться иа время этой операшш. Иначе из-за неолновременности переключения выходных уровней четырех триггеров могут дешнфроваться импульсные помехи (клыки).

Входы синхронного сброса Е! и )т2 (двухвходовой элемент !4) запрещают действие ныпульсов по обоим тактовым входам н входам установка 5. Импульс, поданный иа вход Я, дает сброс данных по всем триггерам одновременно. Подачей напряжения на входы 51 н 52 за. прешается прохождение на счетчик тактовых импульсов, а такзке сигналов от входов Е1 и (12. На выходах счетчика ОΠ— ОЗ (выводы 12, 9, 8, и 11) устанавливаются напряженна выходных уровней ВННВ, что соответствует коду 1001, т. е. пифре 9.

Чтобы получить на выходах счетчика двоично-десятичный код с ве. сом двоичных разрядов 8-4-2-1, необходимо соединить выводы 12 и 1 (т. е. выход ОО и вход С!), Входная последовательность подается на тактовый вход СО (вывод 14) Симметричный счетчик-делитель входной частоты в 1О раз получится, если соединить вывод 11 (выход ЯЗ) с вы. нодон 14 (вход СО). Симметричный способ деления в зарубежной ли. тературе называется Ъбйшпагу, т. е.

в переводе — две пятерки. Выходная последоватетьность при счете двумя пятерками имеет внд симметричного меандра с уменьшенной в 10 раз частотой. Снимается она с выхода ОО (вывод 12) микросхемы К155ИЕ2. Для деления частоты на два нспользуется тактовый вход СО (вывод 14) н выход ()О (вывод 12).

Для деления частоты в 5 раз полаем входную последовательность на вывод 1. Выходной сигнал получаем на выходе ОЗ (вывод 11). Внешние перемычки для этих простых делителей не нужны. Счетчик К155ИЕ2 (аналог 7490) имеет ток потребления 53 ыА н максныальную тактовую частоту 10 МГп. Аналогичная схема варианта 74Е590 потребляет ток 15 мЛ и имеет тактову!о частоту до ЗО МГн. Режим работы счетчика К155ИЕ2 можно выбрать по табл. 1.32 (сброс выходных данных в ноль, установка, т. е. загрузка деввткн, счет).

В табл. 1.33 показана последовательность смены напряженвй высоких и низких уровней на выходах счетчика К155ИЕ2 в режиме двоично-десятичного счета, когда требуется соединить внешнеи перемычкой выход (40 и вход С1 (т. е. выводы 1 и 12). Микросхема К155ИЕ4 — четырехразрядный двоичный счетчик-делитель на 2, на б и иа 12.

Внутренняя схема его и цоколевка показаны соответственно на рис. 1.65, а, б. Счетчик ИЕ4 состоит из двух независимых делителей, как и предыдушая микросхема. Если тактовая последовательность с частотой 1 подана на вход СО (вывод 14), на выходе ЯО (вывод 12) получим меандр с частотой 1)2. Последовательность с ча. стотой 1 на тактовом входе'С1 (вывод 1) запускает делитель на 6, и меандр с частотой 1)б появляется на выходе ОЗ (вывод 8). При этом на выводах 11 и 9 имеются сигналы с частотой 1/3 (выходы Я1 и Я2). На выводы Е! и Е2 лопаются команды сброса.

Чтобы построить счет шк с модулем деления 12, требуется соединить делители на 2 и на 6, замкнув выводы 12 и 1. На вход СО дается входная частота 1, на выходе ОЗ получается последовательность симметричных прямоуголы!ых импульсов с частотой !!12. Тактовые запускающие перепады для счетчика К156ИЕ4 — отринательные, от высокого уровня 88 ар Ог бг ат и у д ос а) Та блица 1.33. Последовательность двоична-десятичного счета в микросхеме К155ИЕ2 Всоод Вход сбросс н уствновнн с42 Гм Н2 52 яо Выход Сост В В Н Н В В Н Н В В Счет Н х Н Н х Н В к низкому.

Режиы работы счетчика ИЕ4 можно выбрать по табл. 1.34. Последовательность смены выходиы5 уровней при счете от О до 11 показана в табл. 1.35, Счетчик К!55ИЕ4 (аналог 7492) потребляет ток питания 51 мА и ра. ботает с тактовой частотой 10 МГп. Для исполнения 74Е892 ток по. требления 15 мА,максимальная частота до 10 МГц. Микросхема К155ИЕ5, как и предыдупгие, является четырехразрядным, асинхронным счетчиком пульсапий, Его структурная схема и цо. коленка показаны соответственно на рис. !.66, а, б.

Согласно рис. 1.66, а счетчик ИЕ5 имеет две части: делитель на 2 (выход г,)О; тактовый вход СО) и делитель на восемь (выходы Я1 †;13; тактовый вход С1), Режим работы счетчика ИЕ5 выбирается по табл. 1.36. Если микросхема К!55ИЕ5 применяется как счетчик-делитель на 16, необходимо соедингпь выводы 1 и 12. При этом последовательность Рис. 1.65. Счетчик ИЕ4 (а) н его цоколевка (б) Та блика 1.32, Выбор режима работы счетчика К!55ИЕ2 Н В Н В Н В Н В Н В Н Н В В Н Н В В Н Н Н Н Н Н В В В В Н Н Н Н !4 Н Н Н Н Н В В Таблипа 1.35.

Последовательность счета для К155ИЕ4 Вход сброса Выход !Сыход его ! Ос ! Ог ( Оз р! ) к! Схех Оо О~ суг яз Н)Н)Н(Н В В Н Н В Н В Н Счет Вход сброса Выход 00 ) гг! ! с!г ! с)а Н )Н )Н )Н В В Н Н В Н В Н Счет счета от О ао 15 (т. е. последовательность смены логических уровней иа выходах ЯΠ†!ЗЗ) будет соответствовать табл. 1.37, Другие особенности применения счетчика ИЕ5 соответствуют микросхемам ИЕ2 и ИЕ4. Микросхема К155ИЕ5 (аналог 7493) потребляет ток питания 53 мА и работает с тактовой частотой 10 МГц. Счетчик 74Е893 потребляет ток 15 мА, по входу СО максимальная частота до 10 МГц и по входу С! до 32 МГц.

Микросхемы К155И Еб и К165ИЕ7 — четырехразрядные реверсивные счетчики, аналогичные по структуре. Счетчик ИЕ6 (рис. 1.67, а) двоич. 4)а !71 чо ас ЯЗ ГГ Та бл и ц а !.34. Режимы работы счетчика К!55ИЕ4 1 а б л и ц а 1.36. Режим работы счетчика К166ИЕ5 Рис. 1.66. Счетчик ИЕ5 (а) и его цоколевка (б) О ! 2 3 4 5 6 7 8 9 !О 1! Н Н В Н Н В В В Н Н В Н Н Н В Н Н В В В Н Н В Н Н Н Н Н В В Н Н Н Н В В Н Н Н Н Н Н В В В В В В Та блида 137. Последоаательиость счета К!5БИЕ6 Выход Счог ~ ~ ( Счог 3! Пз ~ Е ( ! ! Н ' 3 Н 9 Н Н 7 В В ~ В и 155ИЕ 7 Си !72 7!и !7 тии 7Еи Еи Ыр ои а) ЮХ то и Ж ии !+7) ия м !! Н Н В !Н(Н Н ! В Н В В ~ Н Н Н В В Н В Н В В Рис, 1.67.